背景技術(shù)

4,5-二碘-1H-咪唑簡稱DIM,為咪唑雜環(huán)衍生物,作為一種醫(yī)藥中間體可用于合成抗菌、抗病毒或抗腫瘤藥物,如合成碘代核苷類似物(如抗病毒藥物前體),通過Suzuki偶聯(lián)等反應(yīng)引入其他功能基團(tuán)。

碘原子易被親核試劑(如胺、硫醇)取代,引入雜原子或功能基團(tuán)。比如硝基咪唑類的結(jié)構(gòu)修飾,可增強其生物活性,也可增強其能量性質(zhì),進(jìn)一步設(shè)計為含能殺菌材料。DIM在光電材料領(lǐng)域也有部分應(yīng)用,如碘原子易參與鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)(如Sonogashira、Heck、Ullmann反應(yīng)),構(gòu)建復(fù)雜雜環(huán)或共軛體系,與炔烴偶聯(lián)合成光電材料中間體。碘代咪唑可修飾為有機發(fā)光二極管(OLED)或鈣鈦礦太陽能電池中的電子傳輸層材料。作為鹵鍵供體調(diào)控分子堆積,改善晶體材料的光電性能。

目前,國內(nèi)外合成4,5-二碘-1H-咪唑的方法主要有以下兩種。(1)直接碘化法:咪唑環(huán)的4,5位電子云密度較高,易與親電碘化試劑(如I₂、NIS)發(fā)生取代反應(yīng)。I₂作為碘化試劑具體操作為將咪唑溶于堿性溶液,滴加碘單質(zhì)和碘化鉀的水溶液,過夜攪拌12h左右,酸堿中和,多次水洗過濾出固體產(chǎn)物。反應(yīng)時間較長。2016年,Audun Drageset等人發(fā)展了微通道連續(xù)流合成法,使用二碘海因作為碘化試劑,雖然大幅降低了反應(yīng)時間,并且以不錯的收率得到DIM,但是二碘海因價格昂貴,反應(yīng)體系為漿料進(jìn)樣,反應(yīng)設(shè)備復(fù)雜昂貴,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。(2)重氮化-碘化法(Sandmeyer型反應(yīng)):氨基重氮化:NaNO₂/HCl(0-5℃)生成重氮鹽。加入KI或CuI,室溫反應(yīng),收率40-60%。缺點明顯,需多步合成前體,操作復(fù)雜。綜上4,5-二碘-1H-咪唑的合成方法有待進(jìn)一步研究。

合成方法

配置:向水(100g)中加入咪唑(0.68g，10mmol,1.0eq)和氫氧化鈉(8.0g,0.2mol，20.0eq),得含有咪唑和氫氧化鈉的水溶液(108.68g);向碘單質(zhì)(5.076g,2.0mmol, 2.0eq)和碘化鉀(8.3g,4.0mmol,4.0eq)中加入水(100g),得碘單質(zhì)和碘化鉀的水溶液(113.76g);

S1、通過氫氧化鈉水溶液進(jìn)料A泵、碘單質(zhì)和碘化鉀水溶液進(jìn)料B泵,調(diào)節(jié)含有咪唑和氫氧化鈉的水溶液(108.68g),含有碘單質(zhì)和碘化鉀的水溶液(113.76g)的流量比,使咪唑、氫氧化鈉、碘單質(zhì)、碘化鉀和的摩爾比為1:20.0:2.0:4.0;

S2、上述四種物料在微混合器1(T型混合器)中混合后,輸送到連續(xù)流盤管反應(yīng)器2(內(nèi)徑6.4mm的靜態(tài)管式連續(xù)流反應(yīng)器,)中連續(xù)碘代反應(yīng),期間控制微混合器1和連續(xù)流盤管反應(yīng)器2的溫度為40℃,反應(yīng)10s后得4,5-二碘-1H-咪唑反應(yīng)液并收集至儲罐3中;

S3、而后將4,5-二碘-1H-咪唑反應(yīng)液經(jīng)25%醋酸水溶液(冰醋酸)中和至中性,對沉淀的白色固體冰水洗滌后過濾,得到4,5-二碘-1H-咪唑粗品,再4,5-二碘-1H-咪唑粗品在60℃下真空干燥5小時,得4,5-二碘-1H-咪唑白色固體(2.975g，9.3mmol),總收率為93%,純度98.3%。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京理工大學(xué). 一種4,5-二碘-1H-咪唑的全連續(xù)流制備方法:CN202511660909.4[P]. 2026-01-23.